高中物理4 力的合成和分解说课课件ppt

这是一份高中物理4 力的合成和分解说课课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了学习目标，知识梳理，力的合成，共点力，重点探究，合力与分力的关系，合力的求解，多力的合成，随堂演练等内容，欢迎下载使用。

1.知道合力、分力以及力的合成的概念.2.理解平行四边形定则，会用图解法和计算法计算合力的大小.3.知道合力随分力的夹角的变化情况，知道合力的取值范围.
1.合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果_____，这个力就叫做那几个力的_____，原来的几个力叫做_____.2.合力与分力的关系合力与分力之间的关系是一种_________的关系，合力作用的_____与分力共同作用的 相同.
3.力的合成(1)定义：求_____________的过程叫做力的合成.(2)平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为_____作平行四边形，这两个邻边之间的_______就代表合力的大小和方向.如图1所示，__表示F1与F2的合力.
1.定义：如果几个力共同作用在_______上，或者虽不作用在同一点上，但它们的_______________，这样的一组力叫做共点力.2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力.
1.判断下列说法的正误.(1)合力与原来几个力同时作用在物体上.(　　)(2)合力的作用可以替代原来几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系.(　　)(3)合力总比分力大.(　　)(4)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力.(　　)
2.两个共点力互相垂直，F1＝8 N，F2＝6 N，则它们的合力F＝____ N，合力与F1间的夹角θ＝____.
答案　夹角应小些.提水时两个孩子对水桶拉力的合力大小等于一桶水所受的重力，合力不变时，两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小，因此夹角越小越省力.
(1)一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？
(2)两个孩子共提一桶水时，要想省力，两个人拉力间的夹角应大些还是小些？为什么？
答案　作用效果相同；两种情况下的作用效果均是把同一桶水提起来，能够等效替代.
两分力大小不变时，合力F随两分力F1、F2夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大.(0°≤θ≤180°)1.两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向.2.两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同.3.合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力.
解析　合力与分力的作用效果相同，它们并不是同时作用在物体上，选项A错误，B正确；当两分力大小不变时，由平行四边形定则可知，分力间的夹角越大，合力越小，合力可能大于分力，也可能小于分力，选项C、D正确.
命题角度1　合力与分力的关系例1　下列关于合力与分力的说法中错误的是A.合力与分力同时作用在物体上B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的C.合力可能大于分力，也可能小于分力D.当两分力大小不变时，增大两分力间的夹角，则合力一定减小
解析　选项A中两个力的合力范围为7～11 N，选项A不可能；选项B中两个力的合力范围为4～12 N，选项B可能；选项C中两个力的合力范围为6～10 N，选项C可能；选项D中两个力的合力范围为5～9 N，选项D可能.
命题角度2　合力的范围例2　两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小不可能是A.F1＝2 N，F2＝9 NB.F1＝4 N，F2＝8 NC.F1＝2 N，F2＝8 ND.F1＝2 N，F2＝7 N
解析　合力随两分力夹角的减小而增大，故选B.
命题角度3　合力与夹角的关系例3　如图2，用两个夹角为120°的水平拉力，拉静止在地面上的箱子，保持力的大小不变，逐渐减小两力的夹角θ，箱子始终保持静止，则这两个力的合力A.逐渐减小B.逐渐增大C.先增大后减小D.保持不变
1.作图法(如图3所示)
2.计算法(1)两分力共线时：①若F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2，方向与两力同向.②若F1、F2两力反向，则合力F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的同向.(2)两分力不共线时：可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小.以下为两种特殊情况：①相互垂直的两个力的合成(即α＝90°)：F＝ ，F与F1的夹角的正切值tan β＝ ，如图4所示.
②两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合＝ (如图5所示).
若α＝120°，则合力大小等于分力大小(如图6所示).
例4　如图7所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力.
答案　750 N，方向与较小拉力的夹角为53°
解析　解法一　作图法如图所示，用图示中的线段表示150 N的力，用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形.用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角约为53°.解法二　计算法设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F.由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理，得
1.合成方法：多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则.具体做法是先任选两个分力求出它们的合力，用求得的结果再与第三个分力求合力，直到将所有分力的合力求完.2.三个力合力范围的确定(1)最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3.(2)最小值①若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零.②若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力.
例5　如图8所示，表示五个共点力的有向线段恰好构成正六边形的两条邻边和三条对角线.已知F1＝10 N，这五个共点力的合力大小为A.0 B.30 NC.60 N D.90 N
解析　先把F1、F4合成，则F14＝F3，再把F2、F5合成，则F25＝F3，由几何关系可知F3＝2F1＝20 N，所以F合＝3F3＝60 N.
1.(合力大小范围)两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能等于A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N
解析　F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故7 N≤F≤23 N，不在此范围的是25 N，应选择B项.
2.(合力大小的计算)(2019·济南一中期中)有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们间的夹角为90°时合力为F，则当它们间的夹角为120°时，合力的大小为
3.(合力大小的计算)如图9所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为
解析　如图所示，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳的拉力F1＝F2＝100 N，柱顶所受压力大小